论文部分内容阅读
钼不仅具有高熔点、高密度、高温强度、高温硬度以及导热、导电性能好等优点,还有热膨胀系数小等优越的机械性能和物理化学性能,被广泛应用于冶金、能源、机械、化工、航天航空、国防、电子等各个领域,尤其是在高新技术领域中的作用日益重大。随着现代工业的迅猛发展,目前在产的钼合金产品在性能上已经很难满足各行各业的需要。添加氧化锆可以显著提高钼的耐腐蚀性和高温力学性能。目前,国内外对采用水热合成方式制备氧化锆掺杂钼合金板材的研究和报道还很少。本文采用水热合成和粉末冶金相结合的方法制备氧化锆掺杂钼烧结坯,并对烧结坯进行密度、硬度检测;然后在既定轧制工艺下将烧结坯轧制成厚度为1.0 mm的钼板材,在真空下对钼板材试样进行不同温度的退火处理后进行室温拉伸性能测试,再用热模拟机进行高温拉伸实验,研究了氧化锆钼板在900℃-1200℃及应变速率分别为0.02 s-1和0.002 s-1时的高温力学性能,分析氧化锆添加量、温度、应变速率对钼板材高温性能的影响。同时利用XRD、SEM、EDS、TEM等检测设备对氧化锆掺杂钼坯的组织、板材的室温、高温拉伸断口形貌进行了分析。主要结论如下:氧化锆最终以四方相的形式存在于钼粉和钼坯中,氧化锆颗粒能够起到细化各阶段粉体颗粒的作用,并且随着氧化锆质量分数的增加,细化作用越强;随着氧化锆掺杂量的增加,钼坯的显微硬度逐渐增加,氧化锆掺杂量低于1.0wt.%时,随着掺杂量的增加,钼坯的密度逐渐增加,掺杂量大于1.0wt.%后,随着掺杂量的增加,密度逐渐降低。随着氧化锆掺杂量的增加,氧化锆掺杂钼板材的室温抗拉强度明显提高,随着退火温度的提高,氧化锆掺杂钼板材的抗拉强度和硬度都呈现下降趋势,断口形貌也开始由木纹撕裂形断口转为解理型断口形貌。在相同应变速率条件下,钼板材的高温抗拉强度随着拉伸温度的提高而降低。在900℃-1200℃温度范围内,氧化锆掺杂钼板始终是塑性断裂;纯钼板在1100℃时便由塑性断裂转变为脆性断裂。掺杂氧化锆提高了钼板的再结晶温度,扩展了钼在高温下的使用范围。同等条件下,大的应变速率有利于获得较高的抗拉强度和良好的塑性。